盘式制动器热力耦合分析及其温度试验

在对摩擦副进行热力耦合数值分析的基础上,通过ABAQUS模拟了盘式制动器制动工况下的温度和应力变化特性,探讨了不同制动压力和制动速度制动下制动盘最高温度、热变形和热应力的变化趋势,结合系统试验分析了制动盘摩擦进出口的温度变化,结果表明:制动盘的热变形会随着制动压力和制动速度的增大而增大,同时温度特性曲线和应力特性曲线呈急速上升趋势;此外,通过对比温度试验与仿真结果,得出两者的温度相差小于5%,为盘式制动器的简化模型提供了实验依据。     

重型矿用汽车鼓式制动器分析

通过对重型矿用汽车鼓式制动器进行常规力学分析，建立了包括制动鼓在内的三维实体有限元模型。分析了3种典型静载荷工况下后制动器的应力及变形。对制动器进行了模态分析及非线性瞬态动力学分析。     

鼓式制动器安全性能的测试分析

通过对鼓式制动器制动过程中的能量分析,提出对各种制动器在试验室模拟实际的制动力矩和制动方式进行动态考核要求,以验证该制动器在煤矿井下安全使用的安全性能。     

新型鼓式制动器制动性能对比研究

为了准确地模拟具有凸轮结构的领从蹄式鼓式制动器的制动过程,探讨2种新型鼓式制动器制动性能的优劣,运用有限元软件ANSYS建立某新型鼓式制动器的有限元模型,对2种新型鼓式制动器制动效果进行了对比研究。结果表明:浮动槽边缘延长线过制动鼓圆心的制动器的制动效果较浮动槽中心线过制动鼓圆心的制动器好一些。     

矿用汽车鼓式制动器制动效能因数的仿真分析

为准确计算重型矿用汽车鼓式制动器的制动效能因数,应用多体动力学仿真软件MSC.ADAMS,通过开发柔性体摩擦片与刚体制动蹄连接模块、柔性体摩擦片与刚体制动鼓接触模块,建立了SGA3550矿用汽车鼓式制动器非线性刚柔耦合仿真模型,对鼓式制动器的仿真模型进行分析,确定了鼓式制动器的结构参数,其制动效能因数满足设计要求,并在SGA3550工业试验中得以验证。     

用虚拟样机技术分析鼓式制动器的振动

建立鼓式制动器三维非线性动力学模型，采用虚拟样机技术分析制动鼓和制动蹄在不同工作状态时的振动情况。制动时制动鼓角速度呈阶梯状减小，角加速度呈振荡变化。制动蹄无论高速紧急制动还是低速行车制动，角速度和角加速度都呈振荡变化。摩擦因数值取0．4时，制动鼓和制动蹄角加速度变化幅值，均大于摩擦因数取0．25时的幅值。选择鼓式制动器摩擦片，摩擦因数既要满足制动性能，也要考虑制动稳定性。     

鼓式制动器摩擦副热力耦合分析

采用Solid Works建立带式输送机鼓式制动器三维模型,导入ANSYS Workbench进行温度场与应力场的耦合分析,研究了在不同制动速度和制动压力下模型的应力应变与温度分布变化情况。结果表明:应力主要集中在制动轮上;应变主要集中在摩擦片上;应力应变与温度均随制动速度与制动压力的增加而增加;应变与温度均随制动时间增加而增大,应力随制动时间的增加趋于稳定;应力波动幅度随制动速度的增加而增大,应变处于稳定值的时间随制动速度的增加而减少。     

带式输送机鼓式制动器制动片摩擦系数的研究

制动片摩擦系数的变化影响到整个带式输送机鼓式制动器制动的安全,采用试验方法开展研究。通过CFT-Ⅰ材料表面综合测试仪分析了制动压力和制动速度对摩擦系数的影响,并用扫描电镜对摩擦试样的表面情况进行观察分析。研究结果表明:摩擦系数随着时间的增加先增加后减小,制动压力大于50 N会导致摩擦系数大幅度降低,制动速度对摩擦系数的影响不大,摩擦系数受温度影响很大。     

带式输送机鼓式制动器用制动片磨损率的实验研究

制动片磨损率的变化影响到整个带式输送机鼓式制动器制动的安全,采用试验的方法开展研究。通过CFT-Ⅰ材料表面综合测试仪分析了制动压力和制动速度对磨损率的影响,并用扫描电镜对摩擦试样的表面情况进行观察分析。结果表明:该制动片适宜用于制动压力大的工况;相比较制动压力,制动速度的影响较大;磨损率受到时间和温度的影响都较大。     

矿用带式输送机鼓式制动器的热力耦合分析

为了分析矿用带式输送机鼓式制动器在制动过程中的温度及应力变化情况,以及不同工况、不同网格粗细和不同材料属性对结果的影响,基于热力耦合原理,运用有限元软件ABAQUS建立其有限元模型。结果表明:制动过程是一个快速升温、缓慢降温的过程;制动温度和应力会随着制动质量和制动速度的升高而出现线性增长;网格粗细对制动温度场影响比较大,材料参数对制动温度场也有影响。故在分析模型时,需要综合考虑各因素对结果的影响。     

盘式制动器热结构耦合分析

在盘式制动器图纸的基础上,建立了其三维模型。根据摩擦生热的理论,应用有限元软件Abaqus对制动盘进行了在紧急制动工况下的热结构耦合分析,得到了盘式制动器的温度场和应力场的重要信息。结果表明:在制动开始时,制动盘的温度场及应力场呈非轴对称分布,在制动结束时,制动盘的温度场及应力场接近于轴对称分布。     

带式输送机盘式制动器热结构耦合分析

揭示了盘式制动器的热结构耦合过程,分析了盘式制动器的热传导过程并建立了温度场的数学模型。利用Workbench有限元分析软件进行了制动过程的仿真和模拟,揭示了应力场、应变场以及温度场的分布情况与变化规律,并在不同的初始条件下做了对比分析,从而为盘式制动器的优化设计和改进提供了理论依据。     

单轨吊制动系统热-结构耦合温度场分析

为获得闸块尺寸大小对制动器温度场的影响,针对单轨吊制动系统,提出了制动器制动过程中的温度场的理论计算方法,并以此为基础,再运用有限元仿真分析软件进行制动系统热-结构耦合温度场仿真分析,得到了同种制动工况下,闸片尺寸大小对温度场大小和分布的影响规律。     

基于ANSYS Workbench的鼓式制动蹄的模态分析和拓扑优化

根据某鼓式制动器制动蹄的实体模型,运用CATIA软件建立制动蹄三维模型。将三维几何体导入有限元分析软件ANSYS Workbench,对此模型进行分析计算,得出制动蹄的各阶频率及其振型,并对计算结果进行模态分析。在模态分析和模态振型的基础上,提出对制动蹄进行拓扑优化的方法。通过给定约束条件,优化获得最佳结构拓扑外形,通过对该拓扑外形进行CAD再设计,即可获得满足工程要求的结构。通过分析、优化和设计,可对制动器实现轻量化,带来直接的经济效益。     

基于刚柔耦合的起重机卷筒动强度分析

利用ADAMS多体系统动力学软件进行起重机起升机构动态强度分析,其起升机构由离散的钢丝绳和柔性卷筒模型组成,并根据起重机实际起升工况来施加各部件载荷和驱动。其中建立卷筒动力学分析模型是整个动力学仿真系统的关键,通过离散的多刚体模块外加Bushing约束模拟钢丝绳的动刚度特性,从而实现钢丝绳和卷筒之间的复杂作用模拟,真实反映实际钢丝绳卷筒运行情况,揭示了卷筒和钢丝绳之间的作用力。仿真结果全面地显示了起升工况中各部件的动态响应情况,完善了一些在常规理论计算中无法被计算出的结果。建立的虚拟样机模型应用于起重机起升系统设计和评估中,能够节约一定的人力和试验资源。     

带式输送机制动盘结构设计与热分析

以某40 k W矿用带式输送机制动器为例,基于Solid Works建立了制动盘的三维参数化模型,运用Workbench对其进行了静力强度、热应力强度和机械振动的有限元分析,得出制动盘的应力应变分布图、前5阶固有频率表。根据预先的有限元分析结果表明:盘式制动器在刚度和强度上存在较大的提升空间。在此基础上,采用目标驱动优化方法,以改善制动盘结构的方式,建立了制动性能最优化的设计目标,以应力应变为约束条件,进行了结构改进设计。     

温压法制备鼓式制动摩擦材料

采用腰果壳油三聚氰胺改性液体酚醛树脂做黏合剂、腈纶短纤维和复合型摩擦粒作为增强材料,温压工艺制备的鼓式制动摩擦材料,具有良好的摩擦磨损性能、适中的孔隙率及良好的冲击强度和弯曲性能.研究了模压温度、成型压力、保压时间等工艺参数对材料性能的影响,为具有一定孔隙率的鼓式片的工业化生产提供实验依据.